风化作用形成的石材表面粗糙失去光泽，石质变得疏松，石材表层出现颗粒状脱落，石材内部节理裂隙扩大。风化效果的过程比较慢，需要很长时间。历史遗留下来的石质文物受风化效应影响最大，文物受损严重。因此，石质文物的保护应从文物的风化形制和风化度的分析研究入手。
风化作用包括物理风化、化学风化、生物风化。物理风化表达式主要如下:
沙子吹在石材表面，使石材表面粗糙失去光泽，甚至损坏石材，尤其是石质文物的雕塑轮廓，使文物面目全非；温度变化是物理学的另一个重要条件风化。在温度交替变化的影响下，自然状态下的岩石会热胀冷缩，导致表面开裂崩解；冻融风化也是石材内部水分受低温影响，冻结后产生膨胀力，造成岩石结构松散，逐渐发展到表面颗粒脱落。物理学风化是一种机械风化，岩石的化学成分没有被改变，没有新的矿物形成。紫外线对石材颜色的直接作用是使石材褪色，颜色鲜艳的石材会变得暗淡或失去原有的颜色。我们也把紫外线对石材的老化作用归入物理学风化的范畴。
化学风化指改变岩石化学成分的自然作用。表现为氧化、溶解、水解和水合。化学风化来自原岩外部的物质，如氧气、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，以空气或水为介质，与岩石中的活性化学成分发生反应，生成新的矿物成分。
生物风化作用是指生物活动对岩石的破坏，一方面造成岩石的机械破坏。如根系生长对岩石的压力可使根系深入岩石裂缝，劈开岩石；另一方面，植物根系分泌的有机酸也能使岩石分解破坏。这种现象多发生在露天大型石质文物上。另外，植物和藻类的生死分解可以形成腐植酸，这种酸对岩石的分解能力很强。
